第一章 振动分析基础 1
§1.1 概述 1
1.1.1 振动的基本概念 1
1.1.2 振动分析的目的与内容 3
1.1.3 振动分析的方法 4
1.1.4 线性时不变系统的基本特性 4
1.1.5 实际装置的动力学模型 6
1.1.6 运动方程的建立 7
§1.2 自由振动 7
1.2.1 单自由度系统 7
1.2.2 多自由度系统 10
1.2.3 多自由度系统固有频率计算 14
1.2.4 弹性体分布系统 20
§1.3 受迫振动 26
1.3.1 单自由度系统 26
1.3.2 多自由度系统 33
第二章 船舶推进轴系振动激振力 37
§2.1 概述 37
§2.2 柴油机激振力 37
2.2.1 气缸内气体压力产生的激振力 37
2.2.2 运动部件惯性力产生的激振力 45
2.2.3 运动部件重力产生的激振力 47
2.2.4 各激振力的总合 48
§2.3 螺旋桨激振力 48
2.3.1 轴频激振力 48
2.3.2 叶频激振力 49
第三章 扭转振动 60
§3.1 概述 60
§3.2 轴系扭转振动的简化模型 61
§3.3 转动惯量与扭转刚度计算 63
3.3.1 转动惯量 63
3.3.2 扭转刚度 67
3.3.3 变速系统转动惯量与扭转刚度的换算 70
§3.4 模型动力学参数的无因次化 72
§3.5 自由振动 72
3.5.1 自由振动运动方程式 72
3.5.2 轴系扭转振动中的滚振 73
3.5.3 Holzer法 74
3.5.4 传递矩阵法 82
3.5.5 临界转速 89
§3.6 受迫振动 89
3.6.1 概述 89
3.6.2 多缸柴油机激振力矩 90
3.6.3 阻尼力矩 93
3.6.4 受迫振动响应的近似计算 103
3.6.5 受迫振动响应计算的传递矩阵法 106
§3.7 部分气缸熄火时的扭振计算 113
3.7.1 概述 113
3.7.2 单缸熄火时的扭振计算 114
§3.8 船舶轴系扭转振动许用应力和许用扭矩 116
3.8.1 我国钢质海船建造规范的规定（1983年） 116
3.8.2 长江钢质船舶建造规范的规定（1978年） 117
§3.9 扭转振动的消减与回避 118
3.9.1 概述 118
3.9.2 调频 118
3.9.3 减少输入系统的扭振能量 119
3.9.4 配置减振器 120
第四章 纵向振动 136
§4.1 概述 136
§4.2 轴系纵向振动的简化模型 137
§4.3 质量和纵向刚度计算 138
4.3.1 螺旋浆质量 138
4.3.2 纵向刚度 140
§4.4 自由振动 144
4.4.1 自由振动运动方程式 144
4.4.2 Holzer法 144
4.4.3 传递矩阵法 146
4.4.4 临界转速 149
4.4.5 推进轴系纵向自由振动特性简述 149
§4.5 受迫振动 150
4.5.1 概述 150
4.5.2 激振力 151
4.5.3 阻尼力 153
4.5.4 受迫振动响应的近似计算 156
4.5.5 受迫振动响应计算的传递矩阵法 158
§4.6 船舶推进轴系纵向振动的衡定标准 163
§4.7 纵向振动的消减与回避 165
4.7.1 调频 166
4.7.2 减少输入系统的振动能量 166
4.7.3 避免扭振-纵振的强耦合 168
4.7.4 配置减振器 168
第五章 回旋振动 172
§5.1 概述 172
§5.2 坐标系 174
§5.3 回旋振动 177
5.3.1 回旋振动的基本概念 177
5.3.2 偏心单圆盘转轴系统的回旋振动 178
5.3.3 船舶推进轴系的回旋振动——螺旋桨的回旋效应 181
§5.4 回旋自由振动 183
5.4.1 自由振动运动方程式 183
5.4.2 固有频率与固有振型 186
5.4.3 影响推进轴系回旋振动固有频率诸因素 191
§5.5 固有频率的近似估算 196
5.5.1 简化模型 196
5.5.2 Panagopulos公式 198
5.5.3 Jasper公式 201
§5.6 传递矩阵法计算固有频率 201
5.6.1 简化模型 201
5.6.2 元件类型及状态矢量 204
5.6.3 元件的传递矩阵 205
5.6.4 状态矢量和传递矩阵的无因次化 216
5.6.5 固有频率与固有振型计算 217
5.6.6 刚性支承时固有频率计算 219
5.6.7 Riccati传递矩阵法 221
§5.7 受迫振动响应 225
5.7.1 概述 225
5.7.2 回旋振动阻尼 225
5.7.3 受迫振动响应的近似计算 226
5.7.4 受迫振动响应计算的传递矩阵法 229
§5.8 回旋振动的回避 232
第六章 推进轴系振动测量与数据分析 234
§6.1 概述 234
6.1.1 轴系振动测量的目的 234
6.1.2 轴系振动测量方法 235
6.1.3 振动测量仪的主要特性参数 236
§6.2 机械式振动测量仪 237
6.2.1 手持式机械测振仪 237
6.2.2 惯性式测振仪原理 238
6.2.3 Geiger扭振仪 240
6.2.4 振动记录曲线的分析 243
§6.3 轴系振动电测技术基础 254
6.3.1 振动测量仪器的合理选择 254
6.3.2 轴系振动常用测量系统 255
§6.4 振动信号频谱分析 267
6.4.1 概述 267
6.4.2 Fourier级数 269
6.4.3 Fourier变换 270
6.4.4 快速Fourier变换 271
6.4.5 功率谱分析 272
6.4.6 关于频谱分析中的两个问题的讨论 273
§6.5 振动信号的特征分析 276
6.5.1 概述 276
6.5.2 阶比谱分析 278
6.5.3 跟踪谱分析 280
6.5.4 转速谱阵和Campbell图 281